日本福岛核电站为何爆炸，是核燃料爆炸么？这是每一个人都会关注的问题，在强大的核能面前，人们始终存有敬畏之心。日本当局却表示，爆炸是氢气爆炸，而非反应堆爆炸；从爆炸后的辐射量监测结果显示，核反应堆的安全壳损坏程度不大，中央控制室也没有遭到破坏。这种说法令人无法相信，是不是在隐瞒事实？是不是在推委搪塞？东亚各国公众无不焦虑。

1.为什么反应堆停止工作了还会产生重大事故？

这次日本核事故是在一连串灾害的打击下引发的。核反应堆的一个特点是在停堆后仍需要对堆芯进行冷却，因为核燃料有自衰变余热，虽然比人控裂变产生的热量小的多，但是如果长时间得不到冷却，也会使得堆芯达到上千度的温度，导致核燃料棒融化，然后是烧穿外层保护的钢壳、混凝土结构等，造成核泄漏。图1展示了福岛核电站故障原理图。

图1 福岛核电站故障原理图

图片来源：http://news.sina.com.cn/z/japanearthquake0311/index.shtml

而在反应堆停堆的情况下，余热冷却系统的泵所需的电力就需要从外部输入。一般情况会准备多路外电网输入，同时每台机组一般有2台应急柴油发电机供电，而且同一电厂内的其他机组的应急柴油发电机也可以互相备用。

但在这次强烈地震后，日本福岛第一核电厂的外电网全部瘫痪了，自身的应急柴油发电机在运行一小时后，也因为海啸的袭击而全部丧失，这就导致失去所有外部电源供应，堆芯失去强迫冷却手段。

2. 核反应堆里的氢气究竟是从哪里来的？

祸不单行，核燃料棒的包壳中有一种叫锆的金属元素。用核动力发电，每一百万千瓦的发电能力，一年就要消耗掉20到25吨金属锆。它具有低的热中子吸收截面，作为核燃料包壳和结构材料，它处在核反应堆核能裂变反应、核能转换成热能的释发部位，又是防止反应堆放射性裂变产物向外逸出的首道屏障。

但问题是，锆在高温下，会与水蒸汽产生剧烈的化学反应，锆将水分解为氢和氧，于是产生了大量的氢气，同时伴随着放热。这种反应通常会发生在压水堆丧失冷却事故的后期阶段，核燃料元件棒束未被冷却液浸没而处于裸露状态，就产生了锆水反应。但反应堆都会设计和安装排氢系统，以避免爆炸的产生。

日本反应堆的排氢系统已经没有能源供应或已经在地震中损毁，所以没有正常工作，于是最终引发了这场悲剧。当然，也有些观点认为是核电站汽轮机氢冷系统（大型电机空冷或水冷都不能满足需求，只能用氢冷）泄露。不过那些氢气的量较少，且远离核反应堆，对此说我们暂且存疑。

3.发生爆炸的具体过程是怎样的？

在地震后，日本有关方面12日努力恢复电源并派出了自卫队的核生化武器应对部队，向反应堆内输送了大量的冷却水。特别是当地时间15时20分，为加快冷却效果，日本政府下令自卫队再加大投入，从附近各地水源地取水输送到核电站现场。

但据凤凰嘉宾叶千荣的报告，正是往反应堆内加注冷却水的时候，在当地时间16时53分左右，突然发生了爆炸。很可能就正是输送大量冷却水的行为，导致了锆水反应的产生。日本在抢救时没有料到核燃料元件棒束已经处于裸露状态，输送大量冷却水产生了氢气，引发了爆炸。剧烈的混合可燃气体爆炸，炸开了核电站反应堆厂房。图2为日福岛核电站1号机组冷却水外泄存爆炸风险示意图。

图2 1号机组危机示意图

图片来源：http://news.cnfol.com/110513/101,1278,9858744,00.shtml